Ultra ýokary ýagtylyk yşyklandyryjylary we olaryň ulanylyşy barada gysgaça pikir alyşma

Iň irki GaP we GaAsP birmeňzeş gyzyl, sary we ýaşyl pes ýagtylykly yşyklandyryjylar 1970-nji ýyllarda görkeziji çyralara, sanly we tekst displeýlerine ulanyldy. Şondan bäri “LED” milli ykdysadyýetiň dürli pudaklaryny we müňlerçe hojalygy öz içine alýan howa giňişligi, uçar, awtoulag, senagat amaly, aragatnaşyk, sarp ediş önümleri we ş.m. ýaly dürli amaly meýdanlara girip başlady. 1996-njy ýyla çenli dünýäde LED satuwy milliardlarça dollara ýetdi. Yşyk-diodly indikatorlar köp ýyllaryň dowamynda reňk we ýagty netijelilik bilen çäklendirilen hem bolsa, uzak ömri, ýokary ygtybarlylygy, pes işleýiş toky, TTL we CMOS sanly zynjyrlary bilen sazlaşyklylygy we başga-da köp artykmaçlygy sebäpli GaP we GaAsLED ulanyjylar tarapyndan makullandy.
Soňky on ýylda ýokary ýagtylyk we doly reňk LED materiallary we enjam tehnologiýasyny öwrenmekde iň möhüm tema boldy. Ultra ýokary ýagtylyk (UHB), ýagtylyk intensiwligi 100mcd ýa-da ondanam köp bolan LED, Candela (cd) derejeli LED diýlip hem atlandyrylýar. Brightokary ýagtylygyň A1GaInP we InGaNFED ösüş ösüşi gaty çalt, indi adaty materiallar GaA1As, GaAsP we GaP gazanyp bilmeýän öndürijilik derejesine ýetdi. 1991-nji ýylda Japanaponiýaly Toshiba we ABŞ-nyň HP InGaA1P620nm mämişi ultra ýokary ýagtylykly LED öndürdi, 1992-nji ýylda bolsa InGaA1P590nm sary ultra ýokary ýagtylykly LED amaly taýdan ulanyldy. Şol ýylda “Toshiba” adaty ýagtylyk intensiwligi 2cd bolan InGaA1P573nm sary ýaşyl ultra-ýokary ýagtylyk LED öndürdi. 1994-nji ýylda Japanaponiýanyň “Nichia” korporasiýasy InGaN450nm gök (ýaşyl) ultra ýokary ýagtylykly LED öndürdi. Bu pursatda, reňk görkezmek üçin zerur üç esasy reňk, gyzyl, ýaşyl, gök, şeýle hem mämişi we sary yşyklandyryjylar, hemmesi Candela derejesiniň ýagty intensiwligine ýetdi, aşa ýokary ýagtylygy we doly reňkli ekrany gazandy, açyk howada doly- ýagtylyk çykýan turbalaryň reňk görkezilmegi hakykat. LEDurdumyzda “LED” -iň ösüşi 1970-nji ýyllarda başlandy we bu pudak 1980-nji ýyllarda ýüze çykdy. Tutuş ýurt boýunça 100-den gowrak kärhana bar, öndürijileriň 95% -i poçta gaplama önümçiligi bilen meşgullanýar we zerur çipleriň hemmesi diýen ýaly daşary ýurtlardan getirilýär. Tehnologiki özgertmeler, tehnologiki üstünlikler, ösen daşary ýurt enjamlaryny we käbir möhüm tehnologiýalary ornaşdyrmak üçin birnäçe “Bäş ýyllyk meýilnama” arkaly Hytaýyň LED önümçilik tehnologiýasy öňe ädim ätdi.

1 ult Ultra ýokary ýagtylykly LED öndürijiligi:
GaAsP GaPLED bilen deňeşdirilende, aşa ýokary açyk gyzyl A1GaAsLED has ýokary ýagtylyk netijeliligine we aç-açan pes kontrastyň (TS) A1GaAsLED (640nm) ýagtylygy 10lm / w-a ýakyn, bu gyzyl GaAsP GaPLED-den 10 esse uly. Ultra ýokary ýagtylyk InGaAlPLED GaAsP GaPLED bilen birmeňzeş reňk berýär, şol sanda: ýaşyl sary (560nm), açyk ýaşyl sary (570nm), sary (585nm), açyk sary (590nm), mämişi (605nm) we açyk gyzyl (625nm) , çuň gyzyl (640nm)). Açyk substrat A1GaInPLED-iň ýagty netijeliligini beýleki LED gurluşlary we akkor ýagtylyk çeşmeleri bilen deňeşdireniňde, InGaAlPLED siňdiriji substratyň (AS) ýagtylygy 101m / w, aç-açan substratyň (TS) ýagtylygy bolsa 201m / w, 10 bolsa 590-626nm tolkun uzynlygy aralygyndaky GaAsP GaPLED-den 20 esse ýokary; Tolkun uzynlygy 560-570 aralygynda, GaAsP GaPLED-den 2-4 esse ýokary. Ultra ýokary ýagtylyk InGaNFED gök we ýaşyl çyrany üpjün edýär, tolkun uzynlygy gök reňk üçin 450-480nm, gök-ýaşyl üçin 500nm, ýaşyl üçin 520nm; Onuň ýagty netijeliligi 3-151m / w. Ultra ýokary ýagtylykly yşyk-diodly indikatorlaryň häzirki ýagtylygy akkor lampalardan süzgüçlerden ýokary bolup, akkor lampalary 1 wattdan az güýji bilen çalşyp biler. Mundan başga-da, LED massiwleri akkor lampalary 150 wattdan az güýji bilen çalşyp biler. Köp programmalar üçin akkor lampalar gyzyl, mämişi, ýaşyl we gök reňkleri almak üçin süzgüçleri ulanýar, aşa ýokary ýagtylyk yşyklandyryjylary bolsa şol bir reňke ýetip biler. Soňky ýyllarda AlGaInP we InGaN materiallaryndan ýasalan aşa ýokary ýagtylykly yşyklandyryjylar köp (gyzyl, gök, ýaşyl) ultra-ýokary ýagtylyk LED çiplerini birleşdirip, süzgüçlere zerurlyk bolmazdan dürli reňklere mümkinçilik berýär. Gyzyl, mämişi, sary, ýaşyl we gökleri hem goşmak bilen, olaryň ýagtylygy akkor lampalardan ýokary bolup, öňe gidýän floresan lampalara ýakyn. Inagtylyk, açyk howanyň we doly reňkli displeýiň isleglerini kanagatlandyryp bilýän 1000mcd-den geçdi. LED reňkli uly ekran asmany we ummany görkezip biler we 3D animasiýa gazanyp biler. Gyzyl, ýaşyl we gök ultra-ýokary ýagtylykly yşyklandyryjylaryň täze nesli görlüp-eşidilmedik derejä ýetdi

2 ult Ultra ýokary ýagtylykly LED ulanylyşy:
Awtoulag signalynyň görkezijisi: Awtoulagyň daşyndaky awtoulag görkeziji çyralary esasan ugur çyralary, çyralar we tormoz çyralarydyr; Awtoulagyň içi esasan dürli gurallar üçin yşyklandyryş we displeý bolup hyzmat edýär. Ultra ýokary ýagtylykly LED, awtoulag görkeziji çyralary üçin adaty akkor lampalar bilen deňeşdirilende köp artykmaçlyga eýedir we awtoulag pudagynda giň bazara eýe. Yşyk-diodly indikatorlar güýçli mehaniki zarbalara we yrgyldylara çydap bilýärler. LED tormoz çyralarynyň MTBF-iň ortaça iş ömri, akkor lampalaryňkydan birnäçe ululykdaky sargyt bolup, awtoulagyň iş möhletinden has ýokarydyr. Şonuň üçin LED tormoz çyralary tehniki hyzmaty göz öňünde tutman tutuşlygyna gaplanyp bilner. Aç-açan substrat Al GaAs we AlInGaPLED, süzgüçli akkor lampalar bilen deňeşdirilende ep-esli ýokary ýagtylyga eýe bolup, LED tormoz çyralaryny we aşaky hereketlendiriji toklarda signallary işlemäge mümkinçilik berýär, adatça akkor lampalaryň diňe 1/4 bölegi, şeýlelik bilen awtoulaglaryň gidip biljek aralygyny azaldýar. Pes elektrik güýji, awtoulagyň içerki sim ulgamynyň göwrümini we agramyny azaldyp biler, şol bir wagtyň özünde linzalar we jaýlar üçin pes temperatura garşylygy bolan plastmassalary ulanmaga mümkinçilik berýän integral LED signal çyralarynyň içki temperaturasynyň ýokarlanmagyny azaldyp biler. LED tormoz çyralarynyň jogap wagty 100ns, akkor çyralardan has gysga, sürüjiler üçin has köp reaksiýa wagtyny galdyrýar we sürüjiniň howpsuzlygyny ýokarlandyrýar. Awtoulagyň daşarky görkeziji çyralarynyň yşyklandyrylyşy we reňki anyk kesgitlenendir. Awtoulaglaryň içerki yşyklandyryş ekrany daşarky signal çyralary ýaly degişli hökümet bölümleri tarapyndan dolandyrylmasa-da, awtoulag öndürijileriniň yşyklandyryjylaryň reňkine we yşyklandyrylmagyna talaplary bar. GaPLED köpden bäri awtoulaglarda ulanylýar we aşa ýokary ýagtylyk AlGaInP we InGaNFED reňk we yşyklandyryş nukdaýnazaryndan öndürijileriň talaplaryny kanagatlandyrmak ukyby sebäpli awtoulaglarda has köz lampalary çalşar. Baha nukdaýnazaryndan, yşyklandyryjy çyralar akkor çyralar bilen deňeşdirilende has gymmat bolsa-da, umuman iki ulgamyň arasynda bahada düýpli tapawut ýok. Ultra ýokary ýagtylyk TSAlGaAs we AlGaInP yşyk-diodly lampalaryň amaly ösüşi bilen soňky ýyllarda bahalar yzygiderli azalýar we peselişiň ululygy geljekde hasam uly bolar.

Signalyň signalyny görkezmek: Signalyň çyralary, duýduryş çyralary we yşyk çyralary üçin akkor lampalaryň ýerine aşa ýokary ýagtylykly yşyk-diodly indikatorlar giň bazar we çalt ösýän isleg bilen bütin dünýäde ýaýrady. ABŞ-nyň Transport ministrliginiň 1994-nji ýyldaky statistikasyna görä, ABŞ-da ulag signallary oturdylan 260000 çatryk bardy we her çatrykda azyndan 12 gyzyl, sary we gök-ýaşyl ulag signallary bolmaly. Köp çatryklarda goşmaça geçiş belgileri we pyýada geçelgesinden geçmek üçin duýduryş çyralary hem bar. Şeýlelik bilen, her çatrykda 20 sany yşyk çyrasy bolup biler we olar bir wagtda ýakylmalydyr. ABŞ-da takmynan 135 million svetoforyň bardygyny çaklamak mümkin. Häzirki wagtda adaty akkor lampalary çalyşmak üçin aşa ýokary ýagtylykly yşyk-diodly lampalaryň ulanylmagy, elektrik ýitgisini azaltmakda möhüm netijeleri gazandy. Japanaponiýa svetoforda ýylda 1 million kilowat elektrik sarp edýär we akkor lampalary aşa ýokary ýagtylyk yşyklandyryjylary bilen çalşandan soň, elektrik energiýasy sarp edilişiniň asyl 12% -ini düzýär.
Her ýurduň ygtyýarly edaralary signalyň reňkini, yşyklandyryşyň iň pes intensiwligini, şöhläniň giňişlikde paýlanyş görnüşini we gurnama gurşawyna bildirilýän talaplary görkezip, ýol signallary çyralary üçin degişli düzgünleri kesgitlemeli. Bu talaplar akkor lampalara esaslanandygyna garamazdan, häzirki wagtda ulanylýan ultra-ýokary ýagtylyk LED yşyk çyralaryna degişlidir. Akkor lampalar bilen deňeşdirilende, LED yşyk çyralary has uzak iş möhletine eýe, adatça 10 ýyla çenli. Daşky gurşawyň daşky gurşawynyň täsirini göz öňünde tutup, garaşylýan ömri 5-6 ýyla çenli azaltmaly. Häzirki wagtda aşa ýokary ýagtylyk AlGaInP gyzyl, mämişi we sary yşyklandyryjylar senagat taýdan ösdi we birneme arzan. Gyzyl ultra ýokary ýagtylykly yşyk-diodly indikatorlardan düzülen modullar, adaty gyzyl akkor ýol signalynyň kellelerini çalyşmak üçin ulanylsa, gyzyl akkor lampalaryň duýdansyz näsazlygy sebäpli dörän howpsuzlyga täsirini azaldyp bolar. Adaty LED trafik signal moduly birleşdirilen LED yşyklaryň birnäçe toplumyndan durýar. Mysal üçin, 12 dýuým gyzyl LED hereket signal modulyny alsak, birikdirilen LED çyralaryň 3-9 toplumynda her toplumda birikdirilen LED yşyklaryň sany 70-75 (jemi 210-675 LED çyra). Bir yşyk çyrasy şowsuz bolanda, diňe bir signal toplumyna täsir eder we galan toplumlar signalyň ähli kellesiniň işlemegine sebäp bolmazdan asyl 2/3 (67%) ýa-da asyl 8/9 (89%) azalýar. akkor lampalar ýaly.
LED trafik signal modullary bilen esasy mesele, önümçiligiň bahasynyň henizem ýokary bolmagydyr. Mysal üçin 12 dýuým TS AlGaAs gyzyl LED trafik signal modulyny alyp, ilkinji gezek 1994-nji ýylda 350 dollar bahasy bilen ulanyldy. 1996-njy ýyla çenli has gowy öndürijiligi bolan 12 dýuýmlyk AlGaInP LED trafik signal moduly 200 dollar boldy.

Golaýda InGaN gök-ýaşyl LED ulag signal modullarynyň bahasynyň AlGaInP bilen deňeşdirilmegine garaşylýar. Akkor ýol signalynyň kelleleriniň bahasy pes bolsa-da, köp elektrik sarp edýärler. 12 dýuýmlyk akkor ýol signalynyň kellesiniň kuwwaty 150W, ýoldan we pyýada geçelgesinden geçýän duýduryş çyrasynyň kuwwaty 67W. Hasaplamalara görä, her çatrykda akkor signal çyralarynyň ýyllyk sarp edilişi 18133 KWt, ýyllyk elektrik energiýasy 1450 dollar; Şeýle-de bolsa, LED hereket signal modullary gaty tygşytly, her 8-12 dýuým gyzyl LED hereket signal moduly degişlilikde 15W we 20W elektrik energiýasyny sarp edýär. Çatryklardaky yşyk-diodly belgiler, diňe 9W güýji sarp edip, ok açarlary bilen görkezilip bilner. Hasaplamalara görä, her çatrykda ýylda 9916 KWt elektrik energiýasy tygşytlanyp bilner, bu bolsa ýylda 793 dollar elektrik toguny tygşytlamaga deňdir. LED trafik signal moduly üçin ortaça 200 dollar bahasyndan ugur alyp, gyzyl LED hereket signal moduly, diňe tygşytlanan elektrik energiýasyny ulanyp, 3 ýyldan soň başlangyç çykdajylaryny yzyna alyp biler we üznüksiz ykdysady girdeji alyp başlar. Şonuň üçin häzirki wagtda AlGaInLED trafik maglumat modullaryny ulanmak, bahasy ýokary ýaly görünse-de, uzak möhletde henizem tygşytly.

 


Iş wagty: 25-2024-nji oktýabr